[发明专利]机器人视觉引导方法、装置及设备

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人视觉引导方法、装置及设备。

背景技术

目前工业机器人(机械臂)作业的动作有些是靠人工设定好移动路径点(way point)和路径点顺序、速度，定义机器需要执行的动作。该方案的缺点是灵活性(flexibility)低，每个动作的执行都是由人工编程设定好的，机器人(机械臂)的智能性和灵活性较差，不能适应不同的工作场景或者不断变化的一个工作场景。例如，某大型加工中心拥有若干台同一型号CNC(Computer numerical control，数控机床)，每台CNC配备一台机器人执行上下夹具作业。随着运行时间推移，不同CNC/机器人工作单元出现上下夹具作业的精度不一致问题。

发明内容

本发明实施例提供一种机器人视觉引导方法、装置及设备，以解决现有机器人(机械臂)的智能性和灵活性较差，不能适应不同的工作场景或者不断变化的一个工作场景的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种机器人视觉引导方法，包括：

在机械手臂运动到指定位置后发送图像获取指令至图像获取单元，以使所述图像获取单元根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，所述图像获取单元设置在所述机械手臂上；

接收所述图像获取单元发送的所述图像，根据预存的物体特征和地标特征，分析得到所述图像中的所述目标物体和目的地；

从所述图像中提取所述目标物体的几何形状，获取所述目标物体的轮廓特征点，且从所述图像中提取所述目的地的几何形状，获取所述目的地的轮廓特征点；

根据所述目标物体的轮廓特征点确定所述目标物体的坐标，且根据所述目的地的轮廓特征点确定所述目的地的坐标；

根据所述目标物体的坐标和所述目的地的坐标，确定当前作业位置；

根据设置在所述机械臂上手爪的当前位置和所述当前作业位置，确定移动路径；

根据所述移动路径发送动作指令给所述机械臂和所述手爪，以使所述机械臂和所述手爪根据所述动作指令执行移动所述目标物体的动作。

可选的，所述图像获取单元为可对焦相机；

在所述发送图像获取指令至图像获取单元之前，还包括：

接收测距传感器在所述机械手臂运动到指定位置后，测量的所述机械手臂与所述目标物体的目标距离，所述测距传感器设置在所述机械手臂上；

根据预存的距离与电压的关系，确定所述目标距离对应的目标电压，根据所述目标电压调整所述可对焦相机的焦距。

可选的，在所述发送图像获取指令至图像获取单元之前，还包括：

接收旋转指令，所述旋转指令携带旋转方向和旋转角度；

根据所述旋转方向和所述旋转角度控制旋转单元旋转，所述旋转单元设置在所述机械手臂上，所述图像获取单元通过所述旋转单元与所述机械手臂连接。

可选的，根据所述目标物体的坐标和所述目的地的坐标，确定当前作业位置包括：

计算所述目的地的坐标与所述目标物体的坐标的差值；

根据预存的作业位置初始值和所述差值，确定所述当前作业位置。

本发明实施例的第二方面提供了一种机器人视觉引导装置，包括；

图像获取指令发送单元，用于在机械手臂运动到指定位置后发送图像获取指令至图像获取单元，以使所述图像获取单元根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，所述图像获取单元设置在所述机械手臂上；

图像接收单元，用于接收所述图像获取单元发送的所述图像，根据预存的物体特征和地标特征，分析得到所述图像中的所述目标物体和目的地；

特征点获取单元，用于从所述图像中提取所述目标物体的几何形状，获取所述目标物体的轮廓特征点，且从所述图像中提取所述目的地的几何形状，获取所述目的地的轮廓特征点；

坐标确定单元，用于根据所述目标物体的轮廓特征点确定所述目标物体的坐标，且根据所述目的地的轮廓特征点确定所述目的地的坐标；

作业位置确定单元，用于根据所述目标物体的坐标和所述目的地的坐标，确定当前作业位置；

移动路径确定单元，用于根据设置在所述机械臂上手爪的当前位置和所述当前作业位置，确定移动路径；

动作指令发送单元，用于根据所述移动路径发送动作指令给所述机械臂和所述手爪，以使所述机械臂和所述手爪根据所述动作指令执行移动所述目标物体的动作。

可选的，所述图像获取单元为可对焦相机；

所述装置还包括：